CNCプラズマ切断プロセスを最適化するには？
コストを削減しながら、切断効率を2倍にすることを想像してみてください。この記事では、より高い精度と生産性を実現するためのCNCプラズマ切断プロセスの最適化について説明します。正しいスタートポイントの選択から...
作業をするたびに、目に見えない有害な粒子の雲に囲まれていることを想像してみてください。プラズマ切断は効率的ではあるが、有害な粉塵やガスを発生させ、健康や環境に深刻な影響を与える可能性がある。この記事では、プラズマ切断の煙の危険性を探り、空気を浄化する効果的な解決策を提案します。環境基準を遵守しながら、自分自身を守り、安全な作業空間を維持する方法をご覧ください。
プラズマレーザー切断機は、その卓越した切断効率と優れたエッジ品質で珍重され、現代の製造施設ではどこにでもあるものとなっている。この技術は、その精度と多用途性により、メーカーとエンドユーザーの両方から賞賛を受け、業界全体で広く採用されています。
しかし、プラズマ切断プロセスに欠点がないわけではない。作業中、金属ヒューム、粒子状物質、有害ガスなど、有害な副産物の複雑な混合物が発生する。これらの排出物は、職場における大気汚染や騒音公害の原因となり、環境および労働衛生に重大なリスクをもたらす。
これらの危険性を軽減し、厳しい環境規制を遵守するためには、プラズマ切断作業中に発生する粉塵やヒュームを効果的に捕捉し、処理することが不可欠です。このため、金属加工用途向けに特別に設計された高度な空気浄化システムを導入する必要があります。
この包括的なガイドでは、プラズマ切断の粉塵に関連する多面的なリスクを掘り下げ、最先端の浄化ソリューションを探ります。これらの排出物の成分、健康への潜在的な影響、および利用可能な最新のろ過技術を理解することにより、製造業者は従業員を保護し、環境への影響を最小限に抑えるために、情報に基づいた決定を下すことができます。
プラズマ切断機は、その高い切断効率と幅広い材料に対応する汎用性で有名だが、特筆すべき欠点がある。
この副生成物は、しばしばプラズマ切断ダストまたはヒュームと呼ばれ、主に気化した金属粒子、酸化物、および様々なガスからなる複雑な混合物である。その組成は、切断される材料、使用されるプラズマガス、切断パラメータによって異なる。通常、以下のものが含まれる：
これらの粒子の大きさは、直径がサブミクロンから数ミクロンまであり、大部分は呼吸可能な範囲（10μm未満）に入る。このため、吸い込むと肺の奥深くまで入り込み、特に危険である。
プラズマ切断の粉塵の組成と毒性は、ワークピース上に存在する塗装、亜鉛メッキ、油などのコーティングや汚染物質によって大きく影響される可能性があることに注意することが重要です。これらにより、六価クロム、酸化亜鉛、揮発性有機化合物（VOC）などの有害物質がヒュームに混入する可能性があります。
プラズマ切断の粉塵に関連する健康と環境のリスクを軽減するために、プラズマ切断作業では適切な換気、排煙システム、個人用保護具が不可欠です。
ここでは、切断時に発生する金属粉がもたらす具体的な危険について詳しく説明する：
切断に携わる労働者は、プラズマ切断機を使って3～6ミリの炭素鋼板を切断する際、大量の黄煙が発生することを指摘している。この黄色い煙は人体にとって重大な脅威であり、長期間吸い込むとじん肺を引き起こしやすい。
プラズマ切断粉塵に関連するこのような危険性を考慮すると、職業性疾病の発生率を低減するために、プラズマ切断作業を行う際に効果的な粉塵浄化を実施することが極めて重要である。
運転者の健康を害する
プラズマ切断機から発生する粉塵には、多くの吸入性物質（酸化マンガン、カリウムやナトリウムの酸化物など）が含まれている。これらの物質が人体に入ると、重大な害をもたらす可能性がある。
の粉塵が舞う環境で長時間働く労働者。 CNCプラズマ切断 の機械は、慢性気管支炎などの呼吸器系疾患の割合が他よりかなり高い。
さらに、これらの吸入性物質は体内の骨や血液に蓄積され、その機能を低下させ、癌を引き起こす可能性さえある。
企業利益への影響
環境保護は国際的、国家的なトレンドとなっている。粉塵による汚染は、企業に罰金を科す可能性がある。
さらに、粉塵公害を迅速に管理しないと、生産機械の精度に影響を与え、生産効率に影響を与える可能性がある。
この2つの大きな理由から、プラズマ切断機の粉塵の危険性は大きく、適時の浄化処理が必要である。では、プラズマ切断機の粉塵はどのように管理されるべきなのだろうか。
現在、プラズマ切断による粉塵を管理する方法は主に2つある：
この方法では、切断台の下にウォーターベッドを設置し、被加工物を水に浸すことができる。切断は水中で行われるため、切断時に発生する酸化物は水に回収され、作業環境が浄化される。この方法では、1回限りの投資として水を溜める容器が必要なだけである。
しかし、二次汚染（水質汚染）につながる可能性があり、金属酸化物が水中で凝集しやすく、後始末が難しい。また、寒冷地のユーザーにとっては、冬季に切断台の水が凍結してしまうことがあり、不便を強いられる。
さらにこの方法は、切断時に爆発性の粉塵を発生するアルミニウムやマグネシウムのような金属の粉塵浄化には適していない。
乾式粉塵除去では、CNC切断プラットフォームに粉塵捕獲装置を追加する。捕捉された粉塵は、直接粉塵フィルターと浄化装置に運ばれる。処理後、浄化された空気は排出される。
プラズマ切断時に発生する粉塵は、主にワークピースの切断面の下に形成されるため、排気式負圧切断プラットフォームが最も一般的な粉塵捕捉装置となっている。簡単な構造、信頼できる操作、効果的な粉塵除去のため、乾式粉塵除去方法が広く使用されています。
プラズマ切断機用集塵機は、効果的な除塵を行いながら、経済性、メンテナンスの容易さ、経済的な運用、後費用の最小化を重視し、切断機の仕様に基づいて設計・製造されます。
切断作業台の幅によって、片側ダウンドラフト・エアドア式作業台と両側ダウンドラフト・エアドア式作業台に分けられる。
プラズマ切断機の集塵機ワークフロー
プラズマ切断時に発生する粉塵を回収することが目的である。集塵方法には、側面吸引、底面吸引、上面吸引があり、粉塵はファンによって直接パイプラインに吸い込まれる。パイプラインの末端には除塵装置が追加され、捕集されたダストは直接 除塵装置 作業場の内外に排出される前に。設計された風量の範囲内で、浄化された粉塵は環境排出要件を満たすことができます。
ブロー吸引式プラズマ切断機の除塵システム
ブロー吸引式プラズマ切断機の除塵システムは、切断台の片側に四角い吸引ダクトを設置し、その吸引口が切断機と一緒に移動できるようになっている。
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切断プラットフォームの反対側には、小型の軸流ファンを備えたブロワーポートがある。吸引口と送風口はいずれも切断機に固定され、切断ヘッドと一致している。
切断プラットフォームの下部には、垂直プレートを備えた排気ダクトが装備されており、切断時に限られた幅の中で粉塵が発生する位置で吸引が行われるようになっています。プラズマ切断機の除塵システムが作動する時、パイプラインの負圧の効果で、シールストリップが正方形の吸引ダクトの上部に密着し、シールの役割を果たすことができる。
吸引口には2つのローラーがあり、シーリング・ストリップが持ち上げられ、煙が吸引口の吸引ダクトから入り、濾過・浄化のために除塵装置に吸い込まれる。
プラズマ切断にはいくつかの危険性がある：
プラズマ切断による害は2つに分けられる：
血漿中の有害因子 アーク切断 主に有害ガス、金属粉塵、騒音、アーク灯（赤外線）放射、高周波電磁界など。主なリスクは感電である。
したがって、プラズマ・アーク切断時の安全性と保護を優先することが極めて重要である。
1.感電防止
プラズマアーク切断用電源の無負荷電圧は比較的高く、特に手動操作時には感電の危険があります。そのため、使用中は電源を適切に接地し、切断トーチと手が触れる部分を確実に絶縁する必要があります。
高電圧の移相アーク回路を接続する前に、低電圧を使用して非移相アークに点火することができる。スイッチがハンドル上にある場合は、スイッチに直接手が触れないように、露出したスイッチを絶縁ゴムスリーブで覆う必要がある。可能な限り自動運転を推奨する。
2.アーク燈の放射防止
アーク光放射の強度は高く、主に赤外線放射と可視光線放射からなる。プラズマアークからの光放射は他のアークよりも強く、特に紫外線は皮膚に深刻な損傷を与える。手作業による切断では、作業者は適切なマスク、手袋を着用し、首も保護しなければならない。
マスクに暗めのメガネをかけるだけでなく、紫外線を吸収するレンズを入れたほうがよい。自動運転中は、オペレーターと作業エリアの間に保護スクリーンを設置することができる。プラズマ・アーク切断は水中でも可能で、水を利用して光の放射を吸収する。
3.粉塵と煙の防止
プラズマアーク切断プロセスでは、大量の気化した金属蒸気、オゾン、窒素化合物などが発生する。切断中の大きな気流と相まって、作業現場の粉塵が大量に攪拌され、作業者の呼吸器や肺に深刻な影響を及ぼす可能性がある。
従って、ワークスペースには、優れた設備が整っていなければならない。 換気装置 と防塵対策が必要である。切断時には、グリッド作業台の下に排気装置を設置したり、水中切断を行うことで粉塵を減らすことができる。
4.騒音防止
プラズマアーク切断時には、高強度、高周波の騒音が発生し、特に高出力プラズマアーク切断を使用すると、騒音はさらに大きくなる。これは作業者の聴覚や神経系に大きな影響を与える可能性がある。騒音レベルは主に切断電流に依存し、電流が大きいほど騒音は強くなる。
騒音エネルギーが2000～8000Hzの範囲に集中する場合、作業者は耳栓をする必要がある。可能であれば、オペレーターは防音室で作業し、自動切断を使用するようにしてください。
ノイズを吸収するために水を利用した水中切断も利用できる。被加工物を水中に置いて切断することで、騒音を大幅に低減することができる。テスト結果によると、水中で切断を行った場合、騒音はドライ切断に比べて22～24dB減少した。
さらに、ウォーターカーテン切断トーチ（水流量70〜80L/min）を使用することで、騒音を約20dB低減できる。切断電流が100A以下の場合、騒音は比較的小さく、周辺環境への影響も大きくない。
5.高周波電磁界の保護
プラズマアーク切断では、アークに点火するために高周波発振器を必要とする。しかし、高周波は人体に何らかの害を及ぼす可能性がある。
予防策には主に以下のようなものがある：
プラズマアーク切断の保護
プラズマ切断機を使用する際は、以下の安全注意事項を守ってください：
アースが必要： プラズマ切断機は、安全を確保するために必ず接地してください。
感電防止： 使用者を保護するため、カッターのすべての部品およびガス管からの感電を防止する措置を講じること。
酸素の安全性： 酸素を使用する際は、漏れや事故を防ぐために注意を払わなければならない。
ガス中毒を避ける： 室内でのガスの不適切な使用は中毒の原因になります。風通しの良い場所を選び、定期的に空気の入れ替えを行いましょう。
安全な距離を保つ： 切断中の事故を防ぐため、作業中は安全な距離を保ってください。
保護具を着用する： プラズマ切断機を操作する際は、防護マスク、絶縁手袋、耐火・耐圧防爆作業服、靴などの安全装備を着用し、身の安全を確保してください。
切削粉塵を避ける： プラズマ切断機からは大量の粉塵が発生するため、保護メガネや保護マスクで目や呼吸器系を保護する必要がある。
標準的な手順に従う： 操作ミスや事故を避けるため、プラズマ切断機の標準操作手順を守り、取扱説明書を厳守すること。
MachineMFGの創設者として、私は10年以上のキャリアを金属加工業界に捧げてきました。豊富な経験により、板金加工、機械加工、機械工学、金属用工作機械の分野の専門家になることができました。私は常にこれらのテーマについて考え、読み、執筆し、常にこの分野の最前線にいようと努力しています。私の知識と専門知識をあなたのビジネスの財産にしてください。
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